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全新發(fā)電機(jī)組或設(shè)備大修后使用中的幾點(diǎn)錯(cuò)誤做法
柴油發(fā)電機(jī)組在使用過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的故障較多。 為此， 筆者走訪和調(diào)查了一些柴油發(fā)電機(jī)組修理廠和一些擁有大量柴油發(fā)電機(jī)組的施工單位。根據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在使用中發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的故障主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的使用維護(hù)不當(dāng)所造成的。 由于一些機(jī)手技術(shù)素質(zhì)不高或思想不夠重視，在使用柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，不能嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定和操作規(guī)程， 甚至還采用一些錯(cuò)誤的做法進(jìn)行操作和維護(hù)，造成了發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇，功率下降油耗上升，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過早產(chǎn)生故障?，F(xiàn)將調(diào)查結(jié)果及個(gè)人的一些建議歸納總結(jié)如下。
1 新發(fā)動(dòng)機(jī)或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)行磨合
新設(shè)備或發(fā)動(dòng)機(jī)大修后，更換了氣缸套、活塞、活塞環(huán)和軸瓦等零件，而沒有經(jīng)過充分的磨合，立即進(jìn)行重負(fù)荷作業(yè)，會(huì)造成零件的早期磨損，有的還會(huì)出現(xiàn)拉缸、燒瓦現(xiàn)象。 例如有一臺(tái)TY220推土機(jī)上裝用的是NT855柴油機(jī)，大修后沒有按要求進(jìn)行磨合就直接重負(fù)荷作業(yè)，結(jié)果工作不到20 h就出現(xiàn)了燒瓦現(xiàn)象。
2 發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)后就立即高速運(yùn)轉(zhuǎn)
發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)后，由于發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)，機(jī)油粘度高，油道阻力也大，機(jī)油泵的轉(zhuǎn)速較低，供油量較小，使得機(jī)油進(jìn)入摩擦副的時(shí)間滯后，發(fā)動(dòng)機(jī)的各部分還沒有得到充分潤滑， 會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪及軸承由于潤滑不良而損壞， 同時(shí)也加劇了氣缸及軸瓦的磨損。
特別是帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)造成渦輪增壓器的轉(zhuǎn)軸燒蝕。由于增壓器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較高，因此滾動(dòng)軸承無法適應(yīng)，只能采用浮動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)軸在軸套內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)， 軸套還可在壓氣殼與渦輪殼內(nèi)低速旋轉(zhuǎn)。 這樣，軸套內(nèi)、外圓必須具備完整的油膜，才能確保增壓器的正常工作。 為此，柴油機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)空轉(zhuǎn)一會(huì)，機(jī)油溫度上升，流動(dòng)性好轉(zhuǎn)，增壓器得到充分潤滑后方可提高轉(zhuǎn)速，投入作業(yè)，這一點(diǎn)在寒冷的冬季更為重要。 例如有一臺(tái)從俄羅斯進(jìn)口的T-330推土機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)為B-400柴油機(jī)（V形8 缸帶兩個(gè)增壓器，功率為300kW）。這臺(tái)推土機(jī)從運(yùn)載設(shè)備上卸下時(shí)正是寒冬季節(jié)（氣溫比較低），卸下后，機(jī)手立即啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后高速開回工地，次日發(fā)現(xiàn)可以空轉(zhuǎn)，但一加載就走不動(dòng)了。原來是增壓器因潤滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)軸，缸內(nèi)進(jìn)氣量隨之減少，機(jī)設(shè)備功率就大幅度下降。
3 柴油機(jī)突然熄火
當(dāng)裝有增壓器的柴油機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然熄火，機(jī)油泵立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，增壓器內(nèi)的機(jī)油也停止流動(dòng)，如果此時(shí)排氣歧管的溫度很高，其熱量會(huì)被吸收到增壓器殼體上，將停留在那里的機(jī)油熬成積碳。當(dāng)這種積碳越積越多時(shí)就會(huì)阻塞進(jìn)油口， 導(dǎo)致軸套缺油，加速轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損，甚至產(chǎn)生“咬死”的嚴(yán)重后果。 因此，柴油機(jī)停轉(zhuǎn)前一定要先卸荷，使其空轉(zhuǎn)，待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下降后再熄火。
4 使用劣質(zhì)柴油
使用不合格的柴油。 由于劣質(zhì)柴油的十六烷值不符合標(biāo)準(zhǔn)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況不良，積碳多，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)燒結(jié)引起拉缸。 同時(shí)劣質(zhì)的柴油也加速了噴油泵柱塞、出油閥及噴油器的磨損。
柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因
柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過仿真模擬，識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)為未來發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長時(shí)間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測(cè)，判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍，例如國外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征，并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng)，同時(shí)長期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間大功率工作，連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。
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